物理文化视角下综合实践活动课的教学设计——以初中物理“简单电路的设计”教学片段为例

任巧英

（江苏省淮安市北京路中学，江苏 淮安 223001）

物理是科学，同时也是文化，物理教育是知识的传授，也是物理文化的浸润.物理知识是物理文化的载体，物理文化教育应贯穿整个教学过程之中.因此，物理文化可以融入物理教学.苏科版物理教材结合具体的教学内容，在有些章节后安排了综合实践活动，它是物理学科内的一种综合实践活动，主要是对所学物理知识的实践应用.那么在这样的综合实践课中如何实施物理文化教育，发挥其应有的文化价值呢？笔者以2020年由江苏省中小学教学研究室和省教育学会物理教学专业委员会主办的“江苏省初中物理实验创新评比暨实验教学专题研讨活动”中两位教师（以下简称T1、T2）执教的苏科版第13章综合实践活动课“简单电路的设计”（获壹等奖）为例，论述相关课堂设计的物理文化融入.

1 概念界定

1.1 物理文化

有学者认为：“物理文化是指古代哲学家、近代物理学家和现代物理共同体历经数千年逐步创造的物理知识体系、观念形态、价值标准以及约定俗成的工作方法的总和.”［1］本文中的物理文化是针对初中物理的教育范围而进行的重新界定，是指物理的发展历程、理性思维、思想方法、情感态度、应用、美及其形成和发展.

1.2 综合实践活动

本文的“综合实践活动”是指苏科版教材在有些章节后面安排的“综合实践活动”.它是苏科版教材的特色之一，有较强的实践性和综合性，是体现对知识的综合应用的实践性课程.教材设计此版块内容旨在使学生认识物理学科知识与生活、社会的联系，增强学生参与社会问题决策的意识，使学生学会用探究物理的研究方法研究、解释生活现象，培养应用知识的能力以及团队合作的精神.

这类综合实践活动一般是依托项目学习任务，引领学生利用已有的初中物理知识和技能（技术），开展真实任务下的学习，它的重点是思维、技术与物化的过程，即把物理知识物化为作品.如T1教师选择的“制作击剑比赛电路”、T2教师选择的“制作汽车转向灯电路”.综合实践活动课的实施路径是：原理→设计→物化，具体实操流程一般为：从真实的物理问题或物理情境中生成问题→据已有物理知识与经验进行初步的方案设计→根据物理原理小组交流完善设计方案→选材、组装、试运行、遇到困难寻找解决方案→交流、展示→总结评价.如T1教师的课堂实操流程如下.

活动：制作击剑比赛电路.

课堂实操流程：

① 情境导入：视频播放，引入击剑比赛规则；

② 制定设计方案；

③ 自主协作，具体实施，动手实践；

④ 教师进行点拨引导，过程检查；

⑤ 各小组展示电路组装成果，并修正完善，小组间进行“击剑”比赛；

⑥ 各小组对活动进行总结评估.

2 教学设计

笔者认为在物理文化视角下综合实践活动课上要结合具体的教学内容，从教学目标的制定、教学过程的实施到活动的总结评价都应有渗透物理文化的意识.在充分挖掘教学内容文化内涵的基础上，找准切入点，细细浸润，长期熏陶，逐步提升学生的物理文化素养.

2.1 准确确立教学目标的文化定位

让物理成为一种文化，是每一个物理教师应该牢固确立的教学理念，也是物理课堂的追求之一.作为追求的目标，教师进行教学设计时首先要确立教学的文化目标，确定教学的文化目标时要坚持科学性、准确性和渐进性的原则，并且要紧扣教学内容，符合学生已有的认知基础，贴近学生最近发展区.综合实践活动课的综合性、实践性、自主性和生成性的特点，决定着综合实践活动课文化层面的目标应定位在：

（1）创造安全、和谐、自由的活动氛围，为学生提供尽可能多的选择和尝试的机会，促使学生的高阶思维浮现并得以深化.

（2）创建平台让学生经历真正的探究过程，在探究中学会科学探究方法，提升实践能力，体验实践乐趣，养成求真的科学态度和创新的科学精神.

2.2 充分挖掘教学内容的文化内涵

为了让物理文化在物理课堂上真正落实，教师首先要能挖掘出教学内容的文化内涵，教师在教学设计时可从显性和隐性两个角度挖掘教学内容的文化内涵.

2.2.1 从显性角度挖掘教学内容的文化内涵

显性的如教材所涉及的物理史料、物理概念、物理公式、物理原理、物理规律、物理应用、物理的美等.为了挖掘这些内容的文化资源，可以到物理学发展史中去追根溯源，寻找答案，还原物理学家的思考过程及思维方法，理清源与流，对教学内容进行重新加工整合，以促进学生深度理解基础知识，同时需坚守“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，将学习与学生熟知的情境相联系，教学中两位教师都创设了学生熟知的且情景的知识原理是学生了解的学习环境（T1教师创设了“制作击剑比赛电路”，T2教师创设了“制作汽车转向灯电路”），激发了学生的兴趣及探究的热情.

2.2.2 从隐性角度挖掘教学内容的文化内涵

除了显性的相关物理文化元素，那些源于教材又高于教材的物理情感态度、理性思维、思想方法及解决问题的能力等隐性文化内涵更需要教师对教材从文化的视角进行挖掘和整合.挖掘时着重要考虑其蕴含的物理思想方法、情感态度，从联系的角度看问题，达到浑然一体的境界.如T2教师“制作汽车转向灯电路”活动过程呈递进式设计.

项目1（银级）：设计并连接只有两只前转向灯的简单电路；

项目2（金级）：设计并连接前中后转向灯都工作的电路；

项目3（皇冠级）：实现双闪功能；

项目4（金冠级）：美化模型、评价、展示.

评析：教师在活动中适时追击，引导学生递进式进行探究，有利于培养学生严谨的科学态度和精益求精的习惯，这些看不见但很有价值的隐性文化元素，会影响学生终生的发展，是提升学生素养的宝贵资源.

2.3 注重进行教学过程的文化浸润

物理教育不仅要注重“双基”，更要注重物理文化的浸润，综合实践活动课堂中要落实文化浸润，可从产生浓厚兴趣、夯实双基、获得基本经验、形成基本思想、深化文化的育人成效等方面进行设计.

2.3.1 在真实情境中产生兴趣

“没有兴趣就没有学习，没有情境就不能学习”.活动中两位教师处处关注创设真实的情境.

（1）在选题上：T1教师选“制作击剑比赛电路”；T2教师选“制作汽车转向灯电路”.

（2）在导入上：T1教师设计的视频播放，引入击剑比赛规则；T2教师设计的各种情况下汽车灯工作实录.

（3）在道具上：T1教师用防真击剑护甲和无刃仿真剑（如图1）；T2教师用大纸箱模拟车体（如图2）.

图1 防真护甲和无刃仿真剑

图2 大纸箱模拟车体

评析：在任务的选择上都选择了学生感兴趣，又有点“陌生感”的活动任务，既增加了学生探究欲望，又有效培养了学生创造力.以创设能引发学生兴趣的真实情境为起点，符合学生认识特点，当他们面对真实的问题解决时，能表现出全身心投入的学习状态.仿真道具的准备很有代入感.正是因为情境的创设突出了“真实”，才激发了学生高情感投入，产生了浓厚的兴趣.

2.3.2 在自主设计中夯实双基

综合实践活动课核心环节之一是方案的设计，设计中要尊重学生经验，让学生依据已有的知识沿着自己的思维方式进行迁移应用、展开设计，经历初试、反思、再试、再反思的螺旋上升过程，不断地自我质疑、自我建构，自我生长.如T2教师项目一的设计过程如下.

项目1（银级）：自主设计并连接只有两只前转向灯的简单电路

任务要求：（1）设计电路图并在纸箱（汽车）上连接一个两只转向灯电路，使用单刀双掷开关；

（2）向左侧闭合时左转向灯亮；

（3）向右侧闭合时右转向灯亮.

评析：深化理解有助于知识的迁移应用，反过来迁移应用又能促进学生对知识的理解，在迁移应用中夯实双基.

2.3.3 在探索实践中获得经验

“没有经历体验过程的知识，难以转化为个体品质”.活动中T1教师设计的“具体实施，动手实践：① 分析功能需要；② 准备好需要的器材；③ 确定连接方式；④ 检查反思；⑤ 功能优化.”和T2教师设计的4个相互关联、层层递进的项目都为学生创建了经历真实探究实践过程的平台.通过这一系列任务的参与，学生在参与中体验，在体验中感悟，学生会发现电路设计中的各种问题其实都是串并联电路的基本特点的综合应用.此后，无论面对什么电路设计，学生都会有信心去解决，这就是基本活动经验，是带得走的能力.

2.3.4 在个性学习中形成思想

物理综合实践活动课是个性化学习和人性化学习的典范.教学过程中两位教师在原理应用、方案设计、器材选择、实验现象的解释、总结评价等环节处处为学生的个性化学习留下空间.如T1教师设计的“制定设计方案：（1）小组成员做好分工和讨论，思考如何设计？（2）小组讨论需要的器材有哪些？自主选择器材.”T2教师构思的四层递进式“项目”.

在活动中，两位教师都做到让学生在解决问题的过程中，有足够的时间和空间通过生本互动、生生互动、师生互动的形式参与教学活动的各个环节.提倡基于证据的批判质疑，让探究过程不断优化，探究结论逐步完善，在批判质疑中培养思维能力.让学生在真实的设计、探究、发现与总结中形成基本思想，有利于培养既有创造能力，又有合作交往能力的高素养个体和群体.

2.3.5 在全面评价中凸显成效

物理综合实践活动也是典型的研究性学习与合作性学习.活动结束前教师应组织学生进行总结评价，评价时主体要多元化，即学生自评、小组互评和教师点评相结合.基于活动前的设计、活动中的试错、纠错、调整等都是促进经验获得、思想形成的有效途径，评价的内容要多样化，对方案的设计、数据的记录处理、仪器的选择、装置的组装、实验的操作、合作的精神等都应有所涉及.两位教师设计的反思评价环节：

T1教师：各小组对设计进行评价.引导：（1）满足功能需要；（2）符合物理规律；（3）安全可操作；（4）有创意；（5）其他方面.

T2教师：分组汇报自己的设计思路、亮点、实际安装过程中遇到的困难及解决方法、值得进一步改进之处、最大的收获.

评析：通过评价促使学生用真实探究中收集到的证据把握规律、夯实“双基”、感知客观世界；通过展示培养了学生的自信，让学生体验成功的快乐；通过表达遇到的困难以及克服的办法，让学生体验到科学成就就是在不断克服意想不到的困难中取得的；通过评价质疑，培养了学生求实创新能力；通过“值得进一步改进之处”提升了科学探究能力、发展了思维品质.在评价中全面深化文化的育人成效.

3 结语

充满文化气息的物理课堂要浸润物理文化，但是学生物理文化素养的提升是一个渐进的过程，不能急功近利，要在长期的渗透中耳濡目染、润物无声、水到渠成地实现自然生长.